KR20080111514A - 신호 샘플들의 지능적 선택으로 자동 이득 제어하는 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 개시물은, 자동 이득 제어 (AGC) 회로를 포함하는 이동 통신 디바이스에 관한 것이다. 브로드캐스트 신호들의 매 n 개의 샘플들마다, AGC 출력 신호의 에너지 추정치는, 이득 제어 값을 계산 및 업데이트하는데 사용된다. 이전의 이득 제어 값 업데이트에 이어 발생하는 n 개의 샘플들을 모두 이용하는 대신에, n 개의 샘플들의 서브세트만이 이용된다. 특히, n 개의 샘플들의 전반부 (first half) 는 에너지 추정 계산 시에 폐기될 수도 있고, n 개의 샘플들의 후반부 (second half) 만이 이용될 수도 있다.

이동 통신 디바이스, 자동 이득 제어 회로, 획득 모드, 추적 모드, OFDM 심볼, TDM 파일럿 신호

Description

신호 샘플들의 지능적 선택으로 자동 이득 제어하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMATIC GAIN CONTROL WITH INTELLIGENT SELECTION OF SIGNAL SAMPLES}

배경

분야

본 개시물은, 일반적으로 통신에 관한 것으로, 더 상세하게는, 무선 브로드캐스트 네트워크를 통해 통신할 수 있는 이동 통신 디바이스를 지원하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다.

배경

다양한 데이터 컨텐츠를 많은 그룹의 사용자들에게 제공하기 위해 무선 및 유선 브로드캐스트 네트워크가 광범위하게 사용되고 있다. 보통의 유선 브로드캐스트 네트워크는, 멀티미디어 컨텐츠를 대다수의 세대에 전달하는 케이블 네트워크이다. 통상적으로, 케이블 네트워크는, 헤드엔드들 및 분배 노드들을 포함한다. 각각의 헤드엔드는, 다양한 소스들로부터 프로그램들을 수신하고, 각각의 프로그램에 대해 개별 변조된 신호를 생성하고, 프로그램들 전부에 대한 변조된 신호들을 출력 신호에 멀티플렉싱하며, 그 출력 신호를 분배 노드들로 전송한다. 각각의 프로그램은, 넓은 지리적 영역 (예를 들어, 주 전체) 또는 더 좁은 지리적 영역 (예를 들어, 하나의 도시) 에 걸쳐 분배될 수도 있다. 각각의 분배 노드 는, 넓은 지리적 영역 내의 특정 영역 (예를 들어, 지역 사회) 을 커버링한다. 각각의 분배 노드는, 헤드엔드들로부터 출력 신호들을 수신하고, 그 커버리지 영역에 분배될 프로그램들에 대한 변조된 신호들을 상이한 주파수 채널들에 멀티플렉싱하며, 그 출력 신호를 그 커버리지 영역 내에 있는 세대들로 전송한다. 통상적으로, 각각의 분배 노드에 대한 출력 신호는, 내셔널 프로그램과 로컬 프로그램 양자를 운반하는데, 이 내셔널 프로그램과 로컬 프로그램은 종종, 출력 신호에 멀티플렉싱되는 개별 변조된 신호들 상에서 전송된다.

무선 브로드캐스트 네트워크는, 데이터를 무선으로 (over the air) 네트워크의 커버리지 영역 내의 무선 디바이스들로 송신한다. 그러나, 무선 브로드캐스트 네트워크는, 몇몇의 키에 관해서는 유선 브로드캐스트 네트워크와 다를 수 있다. 2 가지 유형의 네트워크들이 다른 한가지 사항은, 이동 핸드셋들이 서비스 중단, 또는 그들에게 무선 브로드캐스트 네트워크 내에서 송신되고 있는 브로드캐스트 신호를 획득, 재획득, 또는 재동기화할 것을 요청하는 다른 활동에 직면할 수도 있다는 것이다. 이 때, 이동 핸드셋의 수신기는 통상, 브로드캐스트 신호를 획득 및 추적할 때 그 수신기 회로 내의 자동 이득 제어 (AGC) 를 이용할 것이다. AGC 의 개념은 상이한 방식으로 다양한 무선 네트워크에서 미리 해결되었지만, 무선 브로드캐스트 네트워크의 내의 AGC 방법 및 기술의 비용, 효율, 및 정확도를 향상시키기 위한 방법 및 기술이 여전히 필요하다.

개요

이동 통신 디바이스의 일 양태는, 무선 브로드캐스트 네트워크로부터 브로드 캐스트 신호를 수신하도록 구성된 수신기를 가진 디바이스에 관한 것이다. 또한, 이 디바이스는, 브로드캐스트 신호의 매 n 개의 샘플들 후에 각각의 이득 제어 값을 주기적으로 설정하는 수단으로서, n 개의 샘플들의 각 세트는, n 개의 샘플들의 각각의 제 1 서브세트 및 n 개의 샘플들의 각각의 제 2 서브세트를 포함하는, 상기 설정하는 수단, 및 제 2 서브세트에 기초하여 각각의 이득 제어 값을 계산하는 수단을 포함한다. 이득 제어 업데이트 주기 n 의 값, 및 n 개의 샘플들의 제 1 서브세트와 n 개의 샘플들의 제 2 서브세트의 선택은, 획득 모드 및 추적 모드와 같이, 이득 제어 회로가 동작하는 모드에 의존할 수도 있다.

이동 통신 디바이스의 다른 양태는, 디바이스의 자동 이득 제어 방법에 관한 것이다. 이 방법에 따라, 무선 브로드캐스트 네트워크로부터 브로드캐스트 신호가 수신되고, 수신된 브로드캐스트 신호의 매 n 개의 샘플들 후에 각각의 이득 제어 값이 주기적으로 설정되며, 여기서, n 개의 샘플들의 각 세트는, n 개의 샘플들의 각각의 제 1 서브세트 및 n 개의 샘플들의 각각의 제 2 서브세트를 포함한다. 또한, 각각의 이득 제어 값은, 제 2 서브세트에 기초하여 계산되지만 제 1 서브세트에는 기초하지 않는다. 이득 제어 업데이트 주기 n 의 값, 및 n 개의 샘플들의 제 1 서브세트와 n 개의 샘플들의 제 2 서브세트의 선택은, 획득 모드 및 추적 모드와 같이, 이득 제어 회로가 동작하는 모드에 의존할 수도 있다.

이동 통신 디바이스의 또 다른 양태는, 무선 브로드캐스트 네트워크로부터 브로드캐스트 신호를 수신하도록 구성된 수신기, 및 브로드캐스트 신호의 매 n 개의 샘플들 후에 각각의 이득 제어 값을 주기적으로 설정하도록 구성된 자동 이득 제어 회로에 관한 것으로, n 개의 샘플들의 각 세트는, n 개의 샘플들의 각각의 제 1 서브세트 및 n 개의 샘플들의 각각의 제 2 서브세트를 포함한다. 더욱이, 자동 이득 제어 회로는 또한, 제 2 서브세트에 기초하여 각각의 이득 제어 값을 계산하도록 구성된다. 이득 제어 업데이트 주기 n 의 값, 및 n 개의 샘플들의 제 1 서브세트와 n 개의 샘플들의 제 2 서브세트의 선택은, 획득 모드 및 추적 모드와 같이, 이득 제어 회로가 동작하는 모드에 의존할 수도 있다.

여전히, 이동 통신 디바이스의 또 다른 양태는, 수신기 및 자동 이득 제어 회로를 포함하는 디바이스에 관한 것이다. 특히, 수신기는, 무선 브로드캐스트 네트워크로부터 브로드캐스트 신호를 수신하도록 구성된다. 자동 이득 제어 (AGC) 회로는, a) 이득 제어 값을 설정하고; b) AGC 출력 샘플들의 에너지 추정 시에 수신된 브로드캐스트 신호에 후속하여 발생하는 (subsequently occurring) n 개의 샘플들의 제 1 서브세트를 무시하고; c) 후속하여 발생하는 n 개의 샘플들의 제 2 서브세트에 기초하여 AGC 출력의 신호 전력의 추정치를 계산하며; d) 에너지 추정치에 기초하여 AGC 회로의 아날로그 및 디지털 이득을 업데이트하도록 구성되며, 여기서, 제 1 서브세트와 제 2 서브세트는 교차하지 않는다.

본 발명의 다른 실시형태들은, 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 쉽게 명백해질 것임을 이해하며, 여기서, 본 발명의 다양한 실시형태들은 일 예로서만 도시 및 설명된다. 알 수 있는 것처럼, 본 발명은, 다른 및 상이한 실시형태들을 가능하게 하며, 그 몇몇의 상세는 본 발명의 사상 및 범위로부터 모두 벗어남 없이, 다양한 다른 관점에서 변형될 수 있다. 따라서, 도면 및 상세한 설명은, 제한이 아닌 사실상 예시인 것으로 간주될 것이다.

도면의 간단한 설명

무선 통신 시스템의 다양한 양태는, 첨부 도면에, 제한이 아닌 예시로서 도시된다.

도 1a 는, 본 발명의 원리에 따른 예시적인 무선 브로드캐스트 네트워크를 나타낸 도면이다.

도 1b 는, AGC 회로를 제어하는 예시적인 방법의 흐름도이다.

도 1c 는, 도 1b 의 예시적인 방법이 구현될 수도 있는 시스템을 나타낸 도면이다.

도 2 는, 도 1a 의 것과 같은 무선 브로드캐스트 네트워크 내에서 컨텐츠를 제공하기 위해 사용될 수 있는 예시적인 수퍼프레임을 나타낸 도면이다.

도 3 은, 무선 브로드캐스트 네트워크에서 사용하기 위한 이동 핸드셋 내의 AGC 회로의 기능도이다.

도 4a 는, 상이한 신호 레벨들 및 그 레벨들에 인가된 이득 제어 설정치의 개념도이다.

도 4b 및 도 4c 는, 에너지 추정을 위해 사용된 예시적인 샘플링된 신호들을 나타낸 도면이다.

도 5 는, 무선 브로드캐스트 기지국 및 핸드셋의 블록도이다.

상세한 설명

첨부된 도면과 관련하여 이하 기술된 상세한 설명은, 본 발명의 다양한 실시 형태들의 설명인 것으로 의도되고, 본 발명이 실시될 수도 있는 실시형태들만을 나타내는 것으로 의도되지 않는다. 상세한 설명은, 본 발명의 완전한 이해를 제공할 목적으로 구체적인 상세를 포함한다. 그러나, 본 발명이 이들 구체적인 상세 없이 실시될 수도 있음을 당업자는 알 것이다. 일부 예에서는, 널리 공지된 구조물들 및 컴포넌트들이 본 발명의 개념을 모호하게 하지 않기 위하여 블록도 형태로 도시된다.

무선 브로드캐스트 네트워크에서 상이한 유형의 송신들 (예를 들어, 로컬 송신 및 광역 송신) 을 브로드캐스팅하는 기술이 여기에 설명된다. 여기에 사용된 것처럼, "브로드캐스트" 및 "브로드캐스팅" 은, 어떤 규모의 일 그룹의 사용자들로의 컨텐츠/데이터의 송신을 지칭하며, 이는 또한 "멀티캐스트" 또는 일부 다른 용어로 지칭될 수도 있다. 광역 송신은, 네트워크 내의 모든 또는 다수의 송신기들에 의해 브로드캐스팅될 수도 있는 송신이다. 로컬 송신은, 소정의 광역 송신을 위해 서브세트의 송신기들에 의해 브로드캐스팅될 수도 있는 송신이다. 상이한 로컬 송신들은, 소정의 광역 송신을 위해 상이한 서브세트의 송신기들에 의해 브로드캐스팅될 수도 있다. 또한, 상이한 광역 송신들은, 네트워크 내의 상이한 그룹의 송신기들에 의해 브로드캐스팅될 수도 있다. 통상적으로, 광역 송신 및 로컬 송신은 상이한 컨텐츠를 운반하지만, 이들 송신들은 동일한 컨텐츠도 운반할 수도 있다.

도 1a 은, 예를 들어, 광역 송신들 및 로컬 송신들과 같은 상이한 유형의 송신을 브로드캐스팅할 수 있는 무선 브로드캐스트 네트워크 (100) 를 나타낸 것이 다. 각각의 광역 송신은, 네트워크 내의 모든 기지국들 또는 다수의 기지국들을 포함할 수도 있는, 네트워크 내의 일 세트의 기지국들에 의해 브로드캐스팅된다. 통상적으로, 각각의 광역 송신은, 넓은 지리적 영역에 걸쳐 브로드캐스팅된다. 각각의 로컬 송신은, 소정의 광역 송신을 위한 소정의 세트 내의 서브세트의 기지국들에 의해 브로드캐스팅된다. 통상적으로, 각각의 로컬 송신은 더 좁은 지리적 영역에 걸쳐 브로드캐스팅된다. 간략화를 위해, 광역 송신을 위한 넓은 지리적 영역은, 넓은 커버리지 영역, 또는 단순히 "광역" 으로도 불리고, 로컬 송신을 위한 더 좁은 지리적 영역은, 로컬 커버리지 영역, 또는 단순히 "로컬 영역" 으로도 불린다. 무선 브로드캐스트 네트워크 (100) 는, 미국 전체, 미국의 큰 지역 (예를 들어, 서부 주), 주 전체 등과 같이 큰 커버리지 영역을 가질 수도 있다. 예를 들어, 단일의 광역 송신은 캘리포니아 주 전체에 걸쳐 브로드캐스팅될 수도 있고, 상이한 로컬 송신은, 로스 앤젤레스 및 샌 디에고와 같은 상이한 도시들에 걸쳐 브로드캐스팅될 수도 있다.

간략화를 위해, 도 1a 는, 광역들 (110a 및 110b) 을 커버링하는 무선 브로드캐스트 네트워크 (100) 를 도시하며, 광역 (110a) 은 3 개의 로컬 영역들 (120a, 120b, 및 120c) 을 포위하고 있다. 일반적으로, 무선 브로드캐스트 네트워크 (100) 는, 상이한 광역 송신들을 하는 임의의 수의 광역들과 상이한 로컬 송신들을 하는 임의의 수의 로컬 영역들을 포함할 수도 있다. 각각의 로컬 영역은 다른 로컬 영역에 인접할 수도 있고, 또는 격리될 수도 있다. 또한, 무선 브로드캐스트 네트워크 (100) 는, 상이한 규모의 임의의 수의 지리적 영역들에 걸쳐 수신하 도록 지정된 임의의 수의 상이한 유형의 송신을 브로드캐스팅할 수도 있다. 예를 들어, 무선 브로드캐스트 네트워크 (100) 는 또한, 소정의 로컬 영역의 일부일 수도 있는, 더 좁은 지리적 영역에 걸쳐 수신하도록 지정된 발생지 (venue) 송신을 브로드캐스팅할 수도 있다.

이러한 브로드캐스트 네트워크의 일 예는, 약 Hz 당 초당 2 비트의 비트 레이트로 프로그래밍 라인업을 전달하는 퀄컴의 MediaFLO^TM 네트워크이다. 이용된 기술은, 상당한 양의 풍부한 멀티미디어 컨텐츠를 무선 가입자들에게 비용 효율적으로 멀티캐스팅하기 위해 구체적으로 설계된 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing)-기반 공중 인터페이스이다. 단일-주파수 네트워크에서는, 동일한 컨텐츠를 다수의 사용자들에게 동시에 전달하는 비용을 상당히 절감시키기 위해 멀티캐스팅 기술을 이용한다. 또한, 단일의 RF 채널 (예를 들어, 700MHz) 내의 로컬 및 광역 커버리지의 공존이 상기 설명한 것처럼 지원된다. 이런 광역과 로컬 영역 간의 구분은, 보다 타깃된 프로그래밍, 지역 광고, 및 요청대로 블랙아웃 (blackout) 및 리튜닝할 능력을 지원한다. MediaFLO^TM 은, 여기에 설명된 브로드캐스트 네트워크들의 유형의 단지 일 예이며, 다른, 기능적으로 동등한 브로드캐스트 네트워크 또한 예상된다.

케이블 TV 처럼, 무선 브로드캐스트 네트워크 내의 가입자는, 그들에게 일 세트의 채널들 (예를 들어, 테니스, ESPN, 드라마, BBC 등) 을 제공하는 상이한 패키지들 및 서비스 계층 (예를 들어, 프리미엄 무비, 스포츠 등) 에 가입할 수 있 다. 상이한 컨텐츠 제공자들은, 컨텐츠를, 후에 그 컨텐츠를 결합하는 브로드캐스트 네트워크로 포워딩하고, 그것을 미리 결정된 스케줄에 따라 브로드캐스팅한다. 사용자의 이동 디바이스의 프로비저닝 중에, 사용자가 가입하는 채널들을 수신 및 디코딩할 능력이 이동 디바이스 내에 프로그래밍된다. 그 다음에, 프로비저닝은, 다른 패키지들 및 채널들을 제거 또는 추가하기 위해 업데이트될 수도 있다. 따라서, 다양한 컨텐츠를 브로드캐스팅하는 브로드캐스트 네트워크 운영자가 있지만, 또한, 컨텐츠의 어떤 부분이 캐리어의 사용자에 의해 가입될 수 있는지를 결정하는, 핸드셋들을 프로비저닝하는 캐리어 (예를 들어, Verizon, Xingular 등) 가 있다. 당업자는, 단지 설명된 채널들의 계층적 배열이 단지 멀티미디어 및 다른 컨텐츠를 제공하는 방법에 대한 일 예라는 것을 인식할 것이다. 데이터 및 그의 각각의 채널들의 다른 배열 및 조직이 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 이용될 수도 있다.

도 1b 는, 무선 브로드캐스트 네트워크에서 사용하기 위해 이동 핸드셋 내의 자동 이득 회로를 제어하는 예시적인 방법의 흐름도를 나타낸 것이다. 이런 고-레벨 흐름도의 상세는 후속 도면들을 참조로 나중에 제공된다. 단계 148 에서, 이동 핸드셋의 수신 회로는, 브로드캐스트 신호를 수신하고, 수신된 신호를 디코딩 및 복조하도록 동작한다. 이동 핸드셋 내의 AGC 회로의 가동 (behavior) 은, 이동 핸드셋이 "추적" 모드에서 동작중인지 아니면 "획득" 모드에서 동작중인지에 의존한다. 이동 핸드셋이 파워-업되고, 유휴 모드 또는 슬립으로부터 어웨이크 (awake) 하거나, 그렇지 않으면 브로드캐스트 신호를 재획득해야 할 때, 수 신기의 다양한 부분들은, 획득 모드에서 동작하여, 브로드캐스트 신호의 타이밍 파라미터 및 다른 정보를 검출한다. 일반적으로, 획득 모드는, 어떤 데이터 패킷도 디코딩되고 있지 않고 시스템이 주파수 및 타이밍 정보를 획득 중이거나, 예를 들어, AGC 를 훈련중인 모드이다. 추적 모드는, 데이터 디코딩이 수행될 때의 모드이다. 따라서, AGC 회로는, 획득 모드 및 추적 모드에서 동작할 수 있고, 수신기는, 획득 모드 및 데이터 복조 (또는, 디코딩) 모드에서 동작한다.

따라서, 단계 150 에서는, 이동 핸드셋의 AGC 회로가 획득 모드에서 동작중인지 아니면 추적 모드에서 동작중인지에 대해 결정된다. AGC 회로는, 이동 핸드셋이 브로드캐스트 신호를 획득하려고 시도중인 경우 획득 모드에서 작동하고, 이동 디바이스가 데이터를 디코딩중이라면 추적 모드에서 작동한다. 단계 160 에서, AGC 회로는, AGC 출력 신호의 에너지 추정을 수행한다. 통상적으로, 에너지 추정은, AGC 출력 신호의 n 개의 샘플들에 기초하여 수행된다. n 이 크다면, 에너지 추정은, n 이 더 작은 값인 경우와 비교하여 비교적 큰 시간 주기 동안 수행된다. 따라서, 이동 핸드셋의 AGC 회로의 가동은, n 을, 이동 핸드셋이 획득 모드에 있는지 데이터 디코딩 모드에 있는지, 또는 대응하여, AGC 회로가 획득 모드에서 동작중인지 아니면 추적 모드에서 동작중인지에 의존하는 가변값 (variable value) 이 되게 함으로써 제어될 수도 있다. 또한, 이득 제어 값들이 매 n 개의 샘플들마다 업데이트될지라도, 핸드셋은, AGC 출력 신호의 에너지 추정치를 계산하는데 n 개의 샘플들 전체를 이용하지 않을 수도 있다. 따라서, 단계 160 에서, 이동 핸드셋의 AGC 회로는, 얼마나 자주 이득 제어 값들을 업데이 트할지 여부 뿐만 아니라, 그렇게 할 때 n 개의 샘플들 중 어느 것을 이용할지를 결정한다.

브로드캐스트 신호의 샘플링, 신호 에너지의 측정, 이득 제어 값들을 업데이트하는 것이 반드시 동기적으로 발생하는 것은 아니다. AGC 회로 내의 일 회로에서 다른 회로로 전달하는 신호들의 실제 (real world) 지연은, 이득 제어 값 변경이 즉시 발생하지 않는다는 것을 의미한다. 따라서, 이득 값 변경 커맨드가 개시된 후에 짧은 시간 주기가 존재할 수도 있으며, 다음에 오는 샘플들에 대해 적용된 이득들은 이득 업데이트 전의 예전 이득들이다. 이러한 과도현상 (transient) 은, 이득 변경의 개시와 신규 이득이 유효해지는 시간 사이의 지연에 대응할 수도 있다. 이런 짧은 과도 주기 (transient period) 동안 발생하는 샘플들이 나중에 일 그룹의 샘플들에 대한 에너지 추정치를 계산하는데 사용된다면, 에너지 추정 에러가 도입될 수도 있다. 따라서, 단계 160 에서는, 에너지 추정치를 계산할 때, n 개의 샘플들 중에서, 보다 정확한 결과들을 산출할 샘플들을 선택하고, 나머지는 무시한다. 또한, 단계 160 에서는, AGC 출력 신호의 에너지 추정치에 대한 미리 결정된 에너지 기준치의 비인 에러 신호를 결정한다.

기준 레벨로부터의 에러 신호에 기초하여, AGC 회로는, 단계 170 에서, AGC 의 이득을 업데이트하고, 또한 아날로그 이득 상태 변경 커맨드가 요청되는지를 결정한다. 만약 요청된다면, 단계 180 에서, 아날로그 이득 상태가 변경되고, 그에 따라, AGC 의 디지털 이득이 조정된다. 특히, 수신된 신호가 훨씬 더 강해질 때, 그렇게 많은 이득이 요구되지 않고, AGC 회로에 대한 아날로그 이득 설정치 가 감소될 수도 있다. 대안으로, 아날로그 이득 설정치는, 수신된 신호가 페이딩되기 시작할 때 증가될 수도 있다.

브로드캐스트 네트워크 신호가 배열 및 브로드캐스팅될 수 있는 구체적인 방식은, 본 발명의 사상 및 범위로부터 벗어남 없이 크게 변할 수 있다. 추가로, 통지 메시지 및 제어 채널 정보의 특정 포맷 및 인코딩 또한 변할 수 있다. 그러나, 흐름도 3 에서의 방법이 구현될 수도 있는 무선 브로드캐스트 네트워크의 한가지 특정 구현이 이하 설명된다.

더 상세하게는, 로컬 및 광역 송신을 위한 데이터, 파일럿들, 및 오버헤드 정보가 다양한 방식으로 멀티플렉싱될 수도 있다. 예를 들어, 광역 송신을 위한 데이터 심볼들은, 광역 송신을 위해 배당된 "송신 스팬 (transmission span)" 에 멀티플렉싱될 수도 있고, 로컬 송신을 위한 데이터 심볼들은, 로컬 송신을 위해 배당된 송신 스팬에 멀티플렉싱될 수도 있으며, 광역 송신을 위한 TDM (Time Division Multiplexed; 시분할 멀티플렉싱된) 및/또는 FDM (Frequency Division Multiplexed; 주파수 분할 멀티플렉싱된) 파일럿들은, 이들 파일럿들에 대해 배당된 송신 스팬에 멀티플렉싱될 수도 있고, 및 로컬 송신을 위한 TDM 및/또는 FDM 파일럿들은, 이들 파일럿에 대해 배당된 송신 스팬에 멀티플렉싱될 수도 있다. 로컬 및 광역 송신을 위한 오버헤드 정보는, 하나 이상의 지정된 송신 스팬에 멀티플렉싱될 수도 있다. 상이한 송신 스팬은, (1) FDM 이 무선 브로드캐스트 네트워크에 의해 이용된다면 상이한 세트의 주파수 서브대역들, (2) TDM 이 이용된다면 상이한 시간 세그먼트들, 또는 (3) TDM 과 FDM 양자가 이용된다면 상이한 시간 세 그먼트들 내의 상이한 그룹의 서브대역들에 대응할 수도 있다. 이하, 다양한 멀티플렉싱 방식들이 설명된다. 또한, 3 가지 이상의 상이한 커버리지 계층을 가진 3 가지 이상의 상이한 유형의 송신이 프로세싱, 멀티플렉싱, 및 브로드캐스팅될 수도 있다. 무선 브로드캐스트 네트워크에서의 무선 디바이스는, 로컬 및 광역 송신을 위한 데이터를 복구하기 위해 상보적 프로세싱을 수행한다.

도 1c 는, 도 1b 의 방법이 구현될 수도 있는 예시적인 이동 핸드셋 (190) 의 블록도를 나타낸 것이다. 특히, 이동 핸드셋 (190) 은, 무선 브로드캐스트 신호를 검출 및 디코딩하는 신호 수신 수단 (192) 을 포함한다. 또한, 이동 핸드셋 (190) 은, AGC 회로가 획득 모드에서 동작중인지 아니면 추적 모드에서 동작중인지를 결정하는 모드 결정 수단 (194) 을 포함한다. 이 결정에 기초하여, 신호 추정 수단 및 샘플-사이즈 선택 수단 (196) 이, 필터링되고, 디지털화되며, 조정된 신호의 n 개의 샘플들에 기초하여 신호 추정치를 생성한다. n 의 값은, AGC 회로의 동작 모드에 의존한다. 추정된 신호에 기초하여, AGC 회로 (198) 는, 이동 핸드셋 (190) 내의 다른 회로 (미도시) 에 상대적으로 일정한 레벨의 신호를 제공하기 위해 조정 또는 변경된다. 더욱이, 신호 추정치를 계산할 때, 서브세트의 n 개의 샘플들이 이용될 수도 있고, 다른 샘플들은 무시된다.

도 2 는, OFDM-기반 무선 브로드캐스트 네트워크에서 로컬 및 광역 송신을 브로드캐스팅하기 위해 사용될 수도 있는 예시적인 수퍼-프레임 구조 (200) 를 나타낸 것이다. 데이터 송신은 수퍼-프레임 (210) 단위에서 발생한다. 각각의 수퍼-프레임은, 예를 들어, 브로드캐스팅되는 데이터 스트림들에 대한 원하는 통계적 멀티플렉싱, 데이터 스트림들에 대해 요구된 시간 다이버시티의 양, 데이터 스트림들에 대한 획득 시간, 무선 디바이스들에 대한 버퍼 요건들 등과 같은 다양한 요인들에 기초하여 선택될 수도 있는, 미리 결정된 시간 지속기간을 스패닝한다. 대략 1 초의 수퍼-프레임 사이즈는, 상기 언급된 다양한 요인들 간에 양호한 트레이드오프를 제공할 수도 있다. 그러나, 다른 수퍼-프레임 사이즈가 또한 사용될 수도 있다.

도 2 에 도시된 실시형태의 경우, 각각의 수퍼-프레임 (210) 은, 헤더 세그먼트 (220), 4 개의 동일-사이즈의 프레임들 (230a 내지 230d), 및 트레일러 세그먼트 (trailer segment; 240) 를 포함하는데, 도 2 에는 일정 비율로 도시되어 있지 않다. 표 1 은, 세그먼트들 (220 및 240) 및 각각의 프레임 (230) 에 대한 다양한 필드들을 열거한다.

도 2 에 도시된 실시형태의 경우, 상이한 파일럿들이 상이한 용도로 사용된다. 한쌍의 TDM 파일럿들 (201) 은 각각의 수퍼-프레임의 처음에 또는 그 근방에서 송신되며, 표 1 에 기록된 용도로 사용될 수도 있다. 예를 들어, 파일럿들 중 하나인 TDM1 은, 프레임 (400) 의 개시부를 검출하기 위한 코스 타이밍 (coarse timing) 을 위해 사용될 수도 있는 한편, 다른 파일럿인 TDM2 는 긴 채널 추정을 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 전이 파일럿 (transition pilot) 은, 로컬과 광역 필드/송신 사이의 경계에서 전송되며, 로컬과 광역 필드/송신 사이에서 고른 (seamless) 전이를 허용한다.

로컬 및 광역 송신은, 비디오, 오디오, 텔레텍스트, 데이터, 비디오/오디오 클립 등과 같은 멀티미디어 컨텐츠를 위한 것일 수도 있고, 개별 데이터 스트림들에서 전송될 수도 있다. 예를 들어, 단일의 멀티미디어 (예를 들어, 텔레비전) 프로그램은, 비디오, 오디오, 및 데이터에 대해 3 개의 개별 데이터 스트림에서 전송될 수도 있다. 데이터 스트림들은 데이터 채널들 상에서 전송된다. 각각의 데이터 채널은 하나 또는 다수의 데이터 스트림들을 운반할 수도 있다. 로컬 송신을 위해 데이터 스트림들을 운반하는 데이터 채널은 "로컬 채널" 로도 불리고, 광역 송신을 위해 데이터 스트림들을 운반하는 데이터 채널은 "광역 채널" 로도 불린다. 로컬 채널은, 로컬 데이터 필드에서 전송되고, 광역 채널은, 수퍼-프레임의 광역 데이터 필드에서 전송된다. 따라서, 프레임 (230b) 의 광역 데이터 (241) 내에는, (도 2 에는 단 하나만이 도시되어 있지만) 다수의 MediaFLO 로직 채널들 (MLCs; 240) 이 존재한다. 각각의 MLC 는, 개별 비디오, 오디오, 또는 데이터 스트림을 나타내는 로직 채널이다. 또한, 로컬 데이터 (243) 는, 다수의 상이한 로직 채널들 (242) 로 분리된다. 프레임의 일부를 디코딩할 때, 이동 디바이스는, 애플리케이션이 데이터를 요청중인 MLC (240, 242) 만을 수신 및 디코딩할 수도 있다. 여기에 더 상세히 설명된 것처럼, 타이밍 정보, 또는 MLC (240, 242) 의 "위치" 는, 헤더 (220) 의 오버헤드 정보 (즉, 광역 OIS 및 로컬 OIS) 내에 포함된다.

각각의 데이터 채널은, 데이터 채널에 대한 페이로드, 수퍼-프레임에서의 인터레이스들의 이용가능성, 및 어쩌면 다른 요인들에 따라 각각의 수퍼-프레임에 고정수 또는 가변수의 인터레이스들을 "배당 (allocated)" 받을 수도 있다. 각각의 데이터 채널은 임의의 소정의 수퍼-프레임에서 액티브 또는 인액티브일 수도 있다. 각각의 액티브 데이터 채널은 적어도 하나의 인터레이스를 배당받는다. 또한, 각각의 액티브 데이터 채널은, (1) 액티브 데이터 채널들 모두를 가능한 효율적으로 패킹하고, (2) 각각의 데이터 채널에 대한 송신 시간을 감소시키고, (3) 각각의 데이터 채널에 대해 충분한 시간-다이버시티를 제공하며, (4) 각각의 데이터 채널에 할당된 인터레이스들을 표시하기 위해 필요한 시그널링의 양을 최소화시키려고 시도하는 할당 방식에 기초하여 수퍼-프레임 내에 특정 인터레이스들을 "할당 (assigned)" 받는다. 각각의 액티브 데이터 채널의 경우, 수퍼-프레임의 4 개의 프레임들에 대해 동일한 인터레이스 할당이 사용될 수도 있다.

로컬 OIS 필드는, 현재의 수퍼-프레임에 대해 각각의 액티브 로컬 채널에 대한 시간-주파수 할당을 표시한다. 광역 OIS 필드는, 현재의 수퍼-프레임에 대해 각각의 액티브 광역 채널에 대한 시간-주파수 할당을 표시한다. 로컬 OIS 및 광역 OIS 는, 무선 디바이스들로 하여금 수퍼-프레임에서의 각각의 관심 데이터 채널의 시간-주파수 위치를 결정하게 하기 위해 각각의 수퍼-프레임의 처음에 전송된다.

수퍼-프레임의 다양한 필드들은, 도 2 에 도시된 순서로, 또는 일부 다른 순서로 전송될 수도 있다. 일반적으로, TDM 파일럿 및 오버헤드 정보가 수퍼-프레임에서 나중에 전송되는 데이터를 수신하는데 이용될 수도 있도록 수퍼-프레임에서 초기에 TDM 파일럿 및 오버헤드 정보를 전송하는 것이 바람직하다. 광역 송신은, 도 2 에 도시한 것처럼, 로컬 송신 전에 전송될 수도 있고, 또는 로컬 송신 후에 전송될 수도 있다.

도 2 는, 구체적인 수퍼-프레임 구조를 나타낸 것이다. 일반적으로, 수퍼-프레임은, 임의의 시간 지속기간을 스패닝할 수도 있고, 임의의 수 및 임의의 유형의 세그먼트들, 프레임들 및 필드들을 포함할 수도 있다. 그러나, 보통은, 수신기 전자장치에 대한 획득 시간 및 사이클링 시간과 관련된 유용한 범위의 수퍼-프레임 지속기간이 존재한다. 또한, 다른 수퍼-프레임 및 프레임 구조들이 상이한 유형의 송신을 브로드캐스팅하기 위해 사용될 수도 있고, 이는 본 발명의 범위 내에 있다.

브로드캐스트 송신 중에 송신되는 도 2 의 파일럿 신호들은, (1) 광역 채널 추정치로도 불리는 광역 송신에 대한 채널 추정치, 및 (2) 로컬 채널 추정치로도 불리는 로컬 송신에 대한 채널 추정치를 유도하는데 사용될 수도 있다. 로컬 및 광역 채널 추정치는, 각각, 로컬 및 광역 송신에 대한 데이터 검출 및 디코딩에 사용될 수도 있다. 또한, 이러한 파일럿들은, 채널 추정, 시간 동기화, 획득 (예를 들어, 자동 이득 제어 (AGC)) 등에 사용될 수도 있다. 또한, 전이 파일럿은, 로컬 송신은 물론 광역 송신에 대한 향상된 타이밍을 획득하는데 사용될 수도 있다.

일 특정 예에서, 무선 브로드캐스트 네트워크에 대한 기본 (basic) 신호 단위는, OFDM 칩으로 불리는 4642 시간-영역 기저대역 샘플들로 구성된 OFDM 심볼이다. 이러한 OFDM 칩들 중에는 4096 데이터 칩들이 있다. 데이터 칩들은, 데이터부 앞에 529 개의 칩들 및 데이터부 다음에 17 개의 칩들을 가진 채 순환적으로 연장된다. OFDM 심볼의 처음 17 개의 칩들은, 그들에 선행하는 OFDM 심볼의 마지막 17 개의 칩들을 오버랩할 수도 있다. 그 결과, 각각의 OFDM 심볼의 시간 지속기간은 4625 칩 길이이다. 또한, 예를 들어, 5.55×10⁶ (chips/second) 로 송신될 수도 있다. 여기에 설명된 AGC 회로의 일부가 이런 특정 OFDM 배열을 참조로 설명되어 있지만, 당업자라면, 다양한 OFDM 심볼들에 대한 다른 값들이 또한 본 발명의 범위로부터 벗어남 없이 사용될 수도 있음을 인식할 것이다.

도 3 은, 이동 핸드셋의 수신부 내의 예시적인 AGC 회로의 기능-레벨도를 나타낸 것이다. 브로드캐스트 신호는, 안테나 (302) 에 의해 수신되고, SAW (Surface Acoustic Wave; 표면 탄성파) 필터 (301) 에 의해 필터링되고, LNA (Low Noise Amplifier; 저잡음 증폭기; 301) 에 의해 증폭되며, 하향 변환 회로 (304) 및 선택적 필터링 컴포넌트 (306) 로 전달될 수도 있다. 이 단계에서, 신호는 여전히 아날로그 신호이지만 이제 기저대역 신호가 된다. 예를 들어, MediFLO^® 네트워크에서 700MHz 로 센터링된 브로드캐스트 신호는, -3 ~ +3 MHz 사이의 신호로 변환될 것이다. 그 후, 이 신호는, 디지털 샘플들로의 변환을 위한 A/D 변환기 (310) 로 전달된다. AGC 회로 (308) 는, 하향 변환기 (304) 및 LNA 블록 내의 이득 레벨을 설정하기 위해 피드백 제어 루프를 제공한다. AGC 회로 (308) 내에서, 디지털 이득 값은 디지털 이득 애플리케이션 회로 (312) 에 적용된다. 그 후, 결과로 발생한 신호는, 신호의 추가 프로세싱을 위해 복조기 (316) 의 다른 컴포넌트들로 공급된다.

또한, 결과로 발생한 신호는, 결과로 발생한 신호의 n 개의 칩들, 또는 샘플들 내의 에너지 및 에너지 추정치에 대한 미리 결정된 에너지 기준치의 비인 에러 신호를 결정하는 에너지 추정기 및 에러 신호 검출기 (314) 에 제공된다. 이 에러 신호는, 아날로그 및 디지털 이득 조정 블록 (309) 으로 전달된 후, 디지털 이득 애플리케이션 (312) 은 물론 하향변환기 (304) 및 LNA 블록 (301) 에서의 아날로그 이득 값 양자를 조정하는데 사용된다. 당업자라면, 신호의 에너지를 추정한 후, 본 발명의 범위 내에서 그에 따라 예상된 이득 값을 설정하는 다양한 기능적으로 등가의 방법 및 기술이 있다는 것을 인식할 것이다.

도 3 의 회로의 결과로서, 이득 제어 값은 매 n 개의 샘플들에 대해 조정된다. n 의 특정 값은, 이동 핸드셋의 동작 모드에 의해 결정된다. 따라서, 브로드캐스트 신호가 코스 타이밍 획득 및 주파수 획득에 관하여 여전히 획득되어야 하는지를 표시하는 신호를 AGC 회로 (308) 에 공급하기 위해 TDM 파일럿 프로세싱 회로 (318) 가 제공된다. 수신기가 TDM 파일럿 1 을 검출하고 코스 주파수 및 타이밍 추정을 수행하려고 시도하는 획득 단계 (acquisition phase) 중에, 블록 (312) 의 신호 출력은, 실질적으로, AGC 출력의 풀 스케일 (full scale) 보다 일정한 레벨 낮은 것이 바람직하다. 한가지 이로운 레벨은, 예를 들어, AGC 출력의 풀 스케일보다 11dB 낮다. 신호 크기가 많이 변하고 있고 AGC 블록 (308) 이 충분히 빨리 반응하지 않는다면, 일부 경우에는, 실제로는 아무것도 존재하지 않거나 또는 기존 신호를 적절히 획득하는데 실패할 때 이동 핸드셋으로 하여금 코스 타이밍 획득을 잘못 선언하게 한다. 획득 모드 중에 n 개의 샘플들에 대한 값을 더 작게 설정함으로써, 수신기의 이득은, 이득 값들이 매 n 개의 샘플들 후에 업데이트되기 때문에 어쩌면 더 자주 업데이트된다. 따라서, 획득 모드 중의 n 의 값이 추적 모드 중에 사용된 n 의 값보다 작으면, AGC 회로 (308) 는, 여전히 획득되어야 하는 신호의 변경에 더 반응한다. TDM 파일럿 프로세싱 회로 (318) 로부터 TDM1 검출 신호를 수신할 때, AGC 는, 추적 모드에서 동작하도록 스위칭할 수도 있다.

4096 데이터 칩들을 가진 상기 설명된 예시적인 OFDM 심볼에 있어서, n 에 대한 256 개의 칩들의 값은, 무선 브로드캐스트 네트워크 내의 이동 핸드셋의 많은 상이한 동작 조건들에 대해 이로운 결과들을 제공한다. 따라서, 단일의 OFDM 심볼 중에는, AGC 이득 제어 값들이 대략 16 회 업데이트된다. 반대로, 추적 모드 중에는, 모든 OFDM 심볼에 대해 (즉, 모든 4625 개의 샘플들에 대해) 한번 발생하는 조정이 이로운 결과를 제공한다. 따라서, 획득 모드 중에, AGC 회로 (308) 의 피드백 루프는, 추적 모드에서 동작할 때 대략 16 회 정도로 빈번하게 이득 값들을 업데이트한다. 언급한 것처럼, 이런 특정 관계 (예를 들어, 16 회) 는, TDM 파일럿 신호를 획득하면서 정확도에 있어서 이로운 향상을 제공한다. 그러나, 예를 들어, (전력 소비를 증가시키는) 더 많은 오탐지 (false positive) 가 허용될 수 있다면, 이런 관계는 8 회 정도의 빈도로 낮춰질 수도 있다. 또한, 획득 모드 중에 선택된 n 개의 샘플들의 수는, OFDM 심볼 내의 총 샘플들의 수의 함수일 수도 있다. 따라서, OFDM 심볼에 8192 개의 데이터가 있었다면, AGC 이득 값 업데이트는 모든 512 샘플들에 대해 발생하도록 설정될 수도 있다.

이전에 설명한 것처럼, 도 1b 의 단계 160 과 관련하여, 전체 세트의 n 개의 샘플들이 에러 신호를 계산하는데 사용된 에너지 추정치를 계산하기 위해 반드시 사용되어야 하는 것은 아니며, 에러 신호는 차례로 이득 제어 값들을 업데이트하기 위해 사용된다. 특히, n 개의 샘플들 중 처음 x 개의 샘플들은, 아날로그 AGC 회로에서의 가능한 지연에 의해 과도 주기만큼 도입된 추정 부정확도를 회피하기 위해 신호의 에너지 추정 시에 사용되지 않도록 에너지 추정 시에 폐기될 수도 있다. 값 x 는, 예를 들어, 고정값 (예를 들어, 128 칩들) 일 수도 있으며, 또는, 이동 핸드셋의 동작 모드에 따라 가변적일 수도 있다. 예를 들어, 획득 모드 중에, 값 x 는, 128 칩들일 수도 있지만, 이동 디바이스의 데이터 복조 모드 중에, 값 x 는, 2048 칩들일 수도 있다.

도 4a 는, 수신된 신호 내의 상이한 분리된 아날로그 이득 값들의 개념도를 제공한다. 이 예에서, 수신된 신호들은, 4 개의 상이한 레벨들로 로직 분리되며, 각각의 레벨은, AGC 의 아날로그 회로 내에 적용될 상이한 이득 값에 대응한다. 동작에서, AGC 회로 (308) 는, 일정한 전력 레벨을 가진 신호를 복조기 (316) 에 제공하려고 시도한다. 예를 들어, 원하는, 일정한 전력 레벨은 AGC 출력의 풀 스케일로부터 -11dB 일 수도 있다. 먼저, AGC 회로는, AGC 출력 신호의 현재의 에너지 추정치에 따라, 아날로그 이득 값을 4 개의 값들 (402, 403, 404, 405) 중 하나로 설정한다. 레벨 1 (402) 에서의 수신된 신호는, 레벨 3 범위에서의 수신된 신호보다 더 큰 증폭을 요구할 것이고, AGC 는 그에 따라 이득 제어 값을 설정한다. 예를 들어, 이득 값들 (402 내지 405) 은, 각각, 53dB, 37dB, 22dB, 및 6dB 일 수도 있다. 이것은, 하향변환 (304) 및 LNA 블록에 적용되는 아날로그 신호의 코스 이득 조정으로 생각될 수 있다. 그러나, 특정 레벨 내에서도, 에너지 추정치는 범위 내에서 변할 수도 있다. 이런 변화는, 현재의 에너지 추정치에 기초하여 연속적인 디지털 이득을 적용하여 신호를 원하는 레벨에 이르게 하도록 디지털 이득 조정 (312) 에 의해 처리된다. 이것은, 정교한 이득 조정인 것으로 생각될 수 있다. 에너지 추정치를 계산하는데 사용된 n 개의 샘플들의 값에 따라, 현재의 이득 값 설정치는, 가장 최근의 에너지 추정치와 원하는 기준 레벨의 비인 에러 신호에 의해 업데이트되며, 그 설정치에 대한 임의의 변경이 필요에 따라 구현된다. 그 후, 그 다음의 에너지 추정이 완료될 때까지 새로운 이득 값 설정치가 사용된다.

도 3 으로 돌아가면, 사실상 기능적이기는 하지만, 이 도면은, 하향변환기 (304), LNA (301), 및 디지털 이득 애플리케이션 (312) 에 대한 피드백 루프 신호 경로가 동일하지 않다는 것을 정확하게 나타낸다. 따라서, 하향변환기 (304) 및 LNA (301) 를 포함하는 아날로그 회로, 및 디지털 이득 애플리케이션 (312) 은, 그들이 서로 동조 (in-synch) 될 때까지 상이한 신호 경로들의 가능한 상이한 지연들로 인한 그들의 각각의 이익들에 대해 상이한 값들을 가정하는 경우가 있을 수도 있다. 이 과도 주기는, 예를 들어, 대략 40㎲ 내지 60㎲ 일 수도 있다. 디지털 이득 애플리케이션 (312) 이 디지털 이득 값을 조정하는데 있어서 아날로그 이득 제어 값을 이용할 수도 있기 때문에, 아날로그 이득 제어 값 변경이 발생한 후에 바로 발생하는 잘못 조정된 이득 값을 사용하여 증폭될 수도 있는 다수의 샘플들이 존재한다. 그 결과, 에너지 추정 시에 이득 업데이트 주기당 n 개의 샘플들의 처음 x 개의 샘플들을 폐기하는 것은, 추정 정확도를 향상시킬 수 있다.

도 4b 및 도 4c 는, 이동 핸드셋의 AGC 회로에 의해 프로세싱 및 이용될 수도 있는 일련의 샘플들을 나타낸 것이다. 도 4b 에는, 일 세트 (420) 의 256 개의 샘플들에 이어 다른 세트 (424) 의 256 개의 샘플들이 있다. 상기 설명된 것처럼, 이 일련의 샘플들은, 획득 모드 중에 이득 제어 업데이팅 주기에 대응할 수도 있다. 일련의 샘플들 내의 포인트 (426) 에서, AGC 회로는, 이득 제어 값들로의 변경을 개시하고 있을 수도 있다. 이는, 이 이득 업데이팅 주기 내의 신호 에너지 추정에 부정확도를 추가할 수도 있는, 제 2 세트 (424) 내의 샘플들 (422) 에 과도 현상을 야기할 수도 있다. 따라서, 에너지 추정치를 계산하는데 있어서 마지막 샘플들 (428) 만이 AGC 회로에 의해 사용된다. x 개의 샘플들 (422) 은, 세트 (424) 의 샘플들 중 128 (또는, 절반) 일 수도 있다. 도 4c 는, 예를 들어, AGC 회로의 추적 모드 중에 사용될 수도 있는 유사한 세트들 (430, 434) 의 샘플들을 나타낸 것이다. 이득 제어 값이 OFDM 심볼 경계 (436) 상에서 변경될 수도 있기 때문에, 획득 모드와 유사하게, 샘플들 (438) 만이 사용되도록, 신호 에너지 추정 계산 시에 폐기될 수도 있는 일 그룹의 y 개의 샘플들 (432) 이 존재한다.

도 5 는, 도 1a 의 무선 브로드캐스트 네트워크 (100) 를 구현하는데 사용될 수도 있는 기지국 (1010) 및 무선 디바이스 (1050) 의 블록도를 나타낸 것이다. 일반적으로, 기지국 (1010) 은 고정국이며, 액세스 포인트, 송신기, 또는 일부 다른 용어로 불릴 수도 있다. 무선 디바이스 (1050) 는 고정형 또는 이동형일 수도 있으며, 사용자 단말기, 이동국, 수신기, 또는 일부 다른 용어로 불릴 수도 있다. 또한, 무선 디바이스 (1050) 는, 셀룰러 전화, 핸드헬드 디바이스, 무선 모듈, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA) 등과 같은 휴대용 유닛일 수도 있다.

기지국 (1010) 에서, 송신 (TX) 데이터 프로세서 (1022) 는, 소스들 (1012) 로부터 광역 송신을 위한 데이터를 수신하고, 광역 데이터를 프로세싱 (예를 들어, 인코딩, 인터리빙, 및 심볼 맵핑) 하며, 광역 송신을 위한 데이터 심볼들을 생성한다. 데이터 심볼은, 데이터에 대한 변조 심볼이며, 변조 심볼은, 변조 방식 (예를 들어, M-PSK, M-QAM 등) 에 대한 신호 콘스텔레이션에서의 포인트에 대한 복소값이다. 또한, TX 데이터 프로세서 (1022) 는, 기지국 (1010) 이 속하는 광역에 대한 FDM 및 전이 파일럿들을 생성하고, 광역에 대한 데이터 및 파일럿 심볼들을 멀티플렉서 (MUX; 1026) 에 제공한다. TX 데이터 프로세서 (1024) 는, 소스들 (1014) 로부터 로컬 송신을 위한 데이터를 수신하고, 그 로컬 데이터를 프로세싱하며, 로컬 송신을 위한 데이터 심볼들을 생성한다. 또한, TX 데이터 프로세서 (1024) 는, 기지국 (1010) 이 속하는 로컬 영역에 대한 파일럿들을 생성하고, 로컬 영역에 대한 데이터 및 파일럿 심볼들을 멀티플렉서 (1026) 에 제공한다. 데이터에 대한 코딩 및 변조는, 예를 들어, 데이터가 광역 송신에 대한 것인지 아니면 로컬 송신에 대한 것인지, 데이터 유형, 데이터에 대한 원하는 커버리지 등과 같은 다양한 요인들에 기초하여 선택될 수도 있다.

멀티플렉서 (1026) 는, 로컬 및 광역에 대한 데이터 및 파일럿 심볼들 뿐만 아니라, 오버헤드 정보 및 TDM 파일럿에 대한 심볼들을 이들 심볼들에 배당된 서브대역들 및 심볼 주기들에 멀티플렉싱한다. 변조기 (MOD; 1028) 는, 무선 브로드캐스트 네트워크 (100) 에 의해 이용된 변조 기법에 따라 변조를 수행한다. 예를 들어, 변조기 (1028) 는, 멀티플렉싱된 심볼들에 대해 OFDM 변조를 수행하여 OFDM 심볼들을 생성할 수도 있다. 송신기 유닛 (TMTR; 1032) 은, 변조기 (1028) 로부터의 심볼들을 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환하고, 또한 아날로그 신호(들)를 컨디셔닝 (예를 들어, 증폭, 필터링, 및 주파수 상향변환) 하여 변조된 신호를 생성한다. 그 후, 기지국 (1010) 은, 변조된 신호를 안테나 (1034) 를 통해 네트워크 내의 무선 디바이스들로 송신한다.

무선 디바이스 (1050) 에서, 기지국 (1010) 로부터 송신된 신호는, 안테나 (1052) 에 의해 수신되고, 수신기 유닛 (RCVR; 1054) 에 제공된다. 수신기 유닛 (1054) 은, 수신된 신호를 컨디셔닝 (예를 들어, 필터링, 증폭, 및 주파수 하향변환) 하고, 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 데이터 샘플들의 스트림을 생성한다. 복조기 (DEMOD; 1060) 는, 데이터 샘플들에 대해 (예를 들어, OFDM) 복조를 수행하고, 수신된 파일럿 심볼들을 동기화 (SYNC)/채널 추정 유닛 (1080) 에 제공한다. 또한, 동기화 (SYNC)/채널 추정 유닛 (1080) 은, 수신기 유닛 (1054) 으로부터 데이터 샘플들을 수신하고, 데이터 샘플들에 기초하여 프레임 및 심볼 타이밍을 결정하며, 이들 영역에 대한 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 로컬 및 광역에 대한 채널 추정치들을 유도한다. 동기화 (SYNC)/채널 추정 유닛 (1080) 은, 심볼 타이밍 및 채널 추정치들을 복조기 (1060) 에 제공하고, 프레임 타이밍을 복조기 (1060) 및/또는 제어기 (1090) 에 제공한다. 복조기 (1060) 는, 로컬 채널 추정치로 로컬 송신에 대한 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 검출을 수행하고, 광역 채널 추정치로 광역 송신에 대한 수신된 데이터 심볼들에 대해 데이터 검출을 수행하며, 로컬 및 광역 송신에 대한 검출된 데이터 심볼들을 디멀티플렉서 (DEMUX; 1062) 에 제공한다. 검출된 데이터 심볼들은, 기지국 (1010) 에 의해 전송된 데이터 심볼들에 대한 추정치들이며, 로그-우도비 (LLR) 또는 일부 다른 형태로 제공될 수도 있다.

디멀티플렉서 (1062) 는, 모든 관심 광역 채널들에 대한 검출된 데이터 심볼들을 수신 (RX) 데이터 프로세서 (1072) 에 제공하고, 모든 관심 로컬 채널들에 대한 검출된 데이터 심볼들을 RX 데이터 프로세서 (1074) 에 제공한다. RX 데이터 프로세서 (1072) 는, 애플리케이션 복조 및 디코딩 방식에 따라 광역 송신에 대한 검출된 데이터 심볼들을 프로세싱 (예를 들어, 디인터리빙 및 디코딩) 하며, 광역 송신에 대한 디코딩된 데이터를 제공한다. RX 데이터 프로세서 (1074) 는, 애플리케이션 복조 및 디코딩 방식에 따라 로컬 송신에 대한 검출된 데이터 심볼들을 프로세싱하며, 로컬 송신에 대한 검출된 데이터를 제공한다. 일반적으로, 무선 디바이스 (1050) 에서의 복조기 (1060), 디멀티플렉서 (1062), 및 RX 데이터 프로세서들 (1072 및 1074) 에 의한 프로세싱은, 기지국 (1010) 에서의 변조기 (1028), 멀티플렉서 (1026), 및 TX 데이터 프로세서들 (1022 및 1024) 에 의한 프로세싱과 각각 상보적이다.

제어기들 (1040 및 1090) 은, 각각, 기지국 (1010) 및 무선 디바이스 (1050) 에서의 동작을 지시한다. 이들 제어기들은, 하드웨어-기반, 소프트웨어-기반, 또는 양자의 조합일 수도 있다. 메모리 유닛들 (1042 및 1092) 은, 각각, 제어기들 (1040 및 1090) 에 의해 사용된 프로그램 코드들 및 데이터를 저장한다. 스케줄러 (1044) 는, 로컬 및 광역 송신의 브로드캐스트를 스케줄하고, 상이한 송신 유형들에 대해 리소스들을 배당 및 할당한다.

명료함을 위해, 도 5 는, 기지국 (1010) 및 무선 디바이스 (1050) 에서의 2 개의 상이한 데이터 프로세서들에 의해 수행되고 있는 로컬 및 광역 송신에 대한 데이터 프로세싱을 나타낸다. 모든 유형의 송신에 대한 데이터 프로세싱이 기지국 (1010) 및 무선 디바이스 (1050) 각각에서 단일의 데이터 프로세서에 의해 수행될 수도 있다. 또한, 도 3 은, 2 개의 상이한 유형의 송신에 대한 프로세싱을 나타낸다. 일반적으로, 상이한 커버리지 영역을 가진 임의의 수의 유형들의 송신이 기지국 (1010) 에 의해 송신되고 무선 디바이스 (1050) 에 의해 수신될 수도 있다. 명료함을 위해, 도 3 은 또한, 동일한 사이트에 위치되고 있는 기지국 (1010) 에 대한 유닛들 모두를 나타낸다. 일반적으로, 이들 유닛들은, 동일하거나 상이한 사이트에 위치될 수도 있고, 다양한 통신 링크들을 통해 통신할 수도 있다. 예를 들어, 데이터 소스들 (1012 및 1014) 은, 사이트를 벗어나 위치될 수도 있고, 송신기 유닛 (1032) 및/또는 안테나 (1034) 는, 송신 사이트에 위치될 수도 있으며, 등등이다. 사용자 인터페이스 (1094) 는, 또한, 디바이스 (1050) 의 사용자로 하여금 그 동작의 양태들을 제어하게 하는 제어기 (1090) 와 통신한다. 예를 들어, 사용자 인터페이스 (1094) 는, 사용자에게 커맨드들 및 명령들에 대해 촉구한 후 일단 그들이 수신되면 그들을 프로세싱하기 위해 필요한 기본적인 하드웨어 및 소프트웨어와 함께 키패드 및 디스플레이를 포함할 수 있다.

상이한 유형의 송신을 무선으로 브로드캐스팅하기 위한 여기에 설명된 기술들은 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이러한 기술들은, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합에 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현의 경우, 상이한 유형의 송신을 브로드캐스팅하는데 사용된 기지국에서의 프로세싱 유닛들은, 하나 이상의 주문형 집적 회로들 (ASIC), 디지털 신호 프로세서들 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 디바이스들 (DSPD), 프로그램가능한 로직 디바이스들 (PLD), 필드 프로그램가능한 게이트 어레이들 (FPGA), 프로세서들, 제어기들, 마이크로-제어기들, 마이크로프로세서들, 여기에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에 구현될 수도 있다. 상이한 유형의 송신을 수신하는데 사용된 무선 디바이스에서의 프로세싱 유닛들은 또한, 하나 이상의 ASIC, DSP 등 내에 구현될 수도 있다.

소프트웨어 구현의 경우, 여기에 설명된 기술들은, 여기에 설명된 기능들을 수행하는 모듈들 (예를 들어, 절차들, 함수들 등) 과 함께 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드들은, 메모리 유닛 (예를 들어, 도 5 의 메모리 유닛 (1042 또는 1092)) 에 저장될 수도 있고, 프로세서 (예를 들어, 제어기 (1040 또는 1090)) 에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은, 프로세서 내에 구현될 수도 있고 또는 프로세서 외부에 구현될 수도 있는데, 이 경우에, 그것은, 당업계에 공지된 것처럼 다양한 수단을 통해 프로세서에 통신가능하게 커플링될 수 있다.

이전의 설명은, 당업자로 하여금 여기에 설명된 다양한 실시형태들을 실시하게 하기 위해 제공된다. 이러한 실시형태들에 대한 다양한 변형은 당업자에게 쉽게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 특허청구범위는 여기에 도시된 실시형태들로 제한되도록 의도되는 것이 아니라, 랭귀지 (language) 특허청구범위와 일치하는 완전한 범위를 따르게 될 것이며, 여기서 단수형의 엘리먼트에 대한 참조는, 명확하게 언급하지 않았다면, "하나 및 단 하나 (one and only one)" 를 의미하도록 의도되는 것이 아니라 오히려 "하나 또는 그 이상" 을 의미하도록 의도된다. 당업자에게 공지되거나 후에 알게 되는 이 개시물 전반에 걸쳐 설명된 다양한 실시형태들의 엘리먼트들에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물은, 여기에 참조로 명백히 포함되며 특허청구범위에 의해 포함되도록 의도된다. 더욱이, 여기에 개시된 어떤 것도, 이런 개시물이 특허청구범위에서 명시적으로 열거되는지 여부에 관계없이 공용에 제공되도록 의도되지 않는다. 엘리먼트가 "하는 수단 (means for)" 의 어구를 이용하여 명시적으로 열거되지 않는다면, 또는 방법 청구항의 경우에는, 엘리먼트가 "하는 단계 (step for)" 의 어구를 이용하여 열거되지 않는다면, 어떤 청구항 엘리먼트도 35 U.S.C.§112 의 조항, 제 6 단락 하에서 해석되지 않는다.

Claims (30)

1. 무선 브로드캐스트 네트워크로부터 브로드캐스트 신호를 수신하도록 구성된 수신기; 및

   상기 브로드캐스트 신호의 매 n 개의 샘플들 후에 각각의 이득 제어 값을 주기적으로 설정하도록 구성된 AGC (Automatic Gain Contol; 자동 이득 제어) 회로로서, n 개의 샘플들의 각 세트는, 상기 n 개의 샘플들의 각각의 제 1 서브세트 및 상기 n 개의 샘플들의 각각의 제 2 서브세트를 포함하는, 상기 AGC 회로를 포함하며,

   상기 AGC 회로는 또한, 상기 제 2 서브세트에 기초하여 상기 각각의 이득 제어 값을 계산하도록 구성되는, 이동 통신 디바이스.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 서브세트는 본질적으로, 가장 최근의 n 개의 샘플들의 세트의 후반부 (latter half) 로 이루어지는, 이동 통신 디바이스.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 AGC 회로는 또한, 상기 각각의 이득 제어 값을 계산할 때 상기 제 1 서브세트를 무시하도록 구성되는, 이동 통신 디바이스.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 서브세트는 본질적으로, 상기 n 개의 샘플들의 세트의 전반부 (first half) 로 이루어지는, 이동 통신 디바이스.
5. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 서브세트는 본질적으로, 상기 이득 제어 값의 가장 최근의 설정에 가장 가깝게 발생하는 샘플들의 그룹으로 이루어지는, 이동 통신 디바이스.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 제 1 서브세트는, 대략 40㎲ 내지 60㎲ 사이의 시간 주기에 대응하는, 이동 통신 디바이스.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 수신기는 또한, 획득 모드 또는 데이터 복조 모드 중 어느 일방에서 동작하도록 구성되며;

   상기 n 의 값은, 상기 수신기가 상기 획득 모드에서 동작중인지 아니면 상기 데이터 복조 모드에서 동작중인지에 의존하는, 이동 통신 디바이스.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 n 은, 상기 획득 모드의 경우보다 상기 데이터 복조 모드의 경우 더 큰, 이동 통신 디바이스.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 수신된 브로드캐스트 신호는, 복수의 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼들을 포함하는, 이동 통신 디바이스.
10. 제 9 항에 있어서,

    상기 각각의 이득 제어 값의 설정은, 2 개의 인접한 OFDM 심볼들 간의 경계에서 발생하는, 이동 통신 디바이스.
11. 제 1 항에 있어서,

    상기 수신된 브로드캐스트 신호는, TDM (Time Division Multiplexed) 파일럿 신호를 포함하는, 이동 통신 디바이스.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 TDM 파일럿 신호가 획득되지 않았다면 상기 AGC 회로를 획득 모드에서 동작시키고, 일단 상기 TDM 파일럿 신호가 획득되었다면 상기 AGC 회로를 추적 모드에서 동작시키도록 구성된 프로세서를 더 포함하는, 이동 통신 디바이스.
13. 제 1 항에 있어서,

    상기 AGC 회로는 또한, 상기 제 2 서브세트에 기초하여 상기 수신된 브로드캐스트 신호의 에너지 추정치를 결정하도록 구성되는, 이동 통신 디바이스.
14. 무선 브로드캐스트 네트워크로부터 브로드캐스트 신호를 수신하도록 구성된 수신기; 및

    AGC (Automatic Gain Control; 자동 이득 제어) 회로를 포함하며,

    상기 AGC 회로는,

    이득 제어 값을 업데이트하고;

    상기 수신된 브로드캐스트 신호의 신호 에너지 추정 시에 후속하여 발생하는 n 개의 샘플들의 제 1 서브세트를 무시하고;

    상기 후속하여 발생하는 n 개의 샘플들의 제 2 서브세트에 기초하여 상기 수신된 브로드캐스트 신호의 에너지 추정치를 계산하고;

    상기 에너지 추정치와 원하는 기준 레벨 사이의 전력 차를 나타내는 에러 신호를 결정하며;

    상기 에러 신호에 기초하여 상기 이득 제어 값을 업데이트할지 여부를 결정하도록 구성되며,

    여기서, 상기 제 1 서브세트와 상기 제 2 서브세트는 교차하지 않는, 이동 통신 디바이스.
15. 제 14 항에 있어서,

    상기 제 2 서브세트는 본질적으로, 상기 후속하여 발생하는 n 개의 샘플들의 후반부 (latter half) 로 이루어지는, 이동 통신 디바이스.
16. 제 14 항에 있어서,

    상기 AGC 회로는 또한, 상기 에너지 추정치를 계산할 때 상기 제 1 서브세트를 무시하도록 구성되는, 이동 통신 디바이스.
17. 제 16 항에 있어서,

    상기 제 1 서브세트는 본질적으로, 상기 후속하여 발생하는 n 개의 샘플들의 전반부 (first half) 로 이루어지는, 이동 통신 디바이스.
18. 제 16 항에 있어서,

    상기 제 1 서브세트는 본질적으로, 상기 이득 제어 값의 업데이팅에 가장 가깝게 발생하는 샘플들의 그룹으로 이루어지는, 이동 통신 디바이스.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 제 1 서브세트는, 대략 40㎲ 내지 60㎲ 사이의 시간 주기에 대응하는, 이동 통신 디바이스.
20. 이동 통신 디바이스의 자동 이득 제어 방법으로서,

    무선 브로드캐스트 네트워크로부터 브로드캐스트 신호를 수신하는 단계;

    상기 수신된 브로드캐스트 신호의 매 n 개의 샘플들 후에 각각의 이득 제어 값을 주기적으로 설정하는 단계로서, n 개의 샘플들의 각 세트는, 상기 n 개의 샘플들의 각각의 제 1 서브세트 및 상기 n 개의 샘플들의 각각의 제 2 서브세트를 포함하는, 상기 설정하는 단계; 및

    상기 제 2 서브세트에 기초하여 상기 각각의 이득 제어 값을 계산하는 단계를 포함하는, 자동 이득 제어 방법.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 각각의 이득 제어 값을 계산하는 단계는,

    상기 제 2 서브세트에 기초하여 상기 수신된 브로드캐스트 신호의 에너지 추정치를 계산하는 단계를 더 포함하는, 자동 이득 제어 방법.
22. 제 20 항에 있어서,

    상기 제 2 서브세트는 본질적으로, 후속하여 발생하는 n 개의 샘플들의 후반부 (latter half) 로 이루어지는, 자동 이득 제어 방법.
23. 무선 브로드캐스트 네트워크로부터 브로드캐스트 신호를 수신하도록 구성된 수신기를 가진 이동 통신 디바이스로서,

    상기 브로드캐스트 신호의 매 n 개의 샘플들 후에 각각의 이득 제어 값을 주 기적으로 업데이트하는 수단으로서, n 개의 샘플들의 각 세트는, 상기 n 개의 샘플들의 각각의 제 1 서브세트 및 상기 n 개의 샘플들의 각각의 제 2 서브세트를 포함하는, 상기 업데이트하는 수단; 및

    상기 각각의 제 2 서브세트에 기초하여 상기 각각의 이득 제어 값을 계산하는 수단을 포함하는, 이동 통신 디바이스.
24. 제 23 항에 있어서,

    상기 각각의 제 2 서브세트는 본질적으로, 상기 n 개의 샘플들의 후반부 (latter half) 로 이루어지는, 이동 통신 디바이스.
25. 제 23 항에 있어서,

    상기 계산하는 수단은, 상기 각각의 이득 제어 값을 계산할 때 상기 각각의 제 1 서브세트를 무시하도록 구성되는, 이동 통신 디바이스.
26. 제 25 항에 있어서,

    상기 각각의 제 1 서브세트는 본질적으로, 상기 n 개의 샘플들의 전반부 (first half) 로 이루어지는, 이동 통신 디바이스.
27. 제 25 항에 있어서,

    상기 각각의 제 1 서브세트는 본질적으로, 바로 이전의 이득 제어 값의 업데 이팅에 가장 가깝게 발생하는 샘플들의 그룹으로 이루어지는, 이동 통신 디바이스.
28. 이동 통신 디바이스에서 자동 이득 제어를 위한 컴퓨터 프로그램으로 인코딩된 컴퓨터-판독가능 매체로서,

    상기 컴퓨터 프로그램은, 실행 시에 하나 이상의 프로세서들로 하여금,

    무선 브로드캐스트 네트워크로부터 브로드캐스트 신호를 수신하게 하고;

    상기 수신된 브로드캐스트 신호의 매 n 개의 샘플들 후에 각각의 이득 제어 값을 주기적으로 설정하게 하며, 여기서, n 개의 샘플들의 각 세트는, 상기 n 개의 샘플들의 각각의 제 1 서브세트 및 상기 n 개의 샘플들의 각각의 제 2 서브세트를 포함하며;

    상기 제 2 서브세트에 기초하여 상기 각각의 이득 제어 값을 계산하게 하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
29. 제 28 항에 있어서,

    상기 컴퓨터 프로그램은 또한, 실행 시에 하나 이상의 프로세서들로 하여금,

    상기 제 2 서브세트에 기초하여 상기 수신된 브로드캐스트 신호의 에너지 추정치를 계산하게 하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
30. 제 28 항에 있어서,

    상기 제 2 서브세트는 본질적으로, 후속하여 발생하는 n 개의 샘플들의 후반 부 (latter half) 로 이루어지는, 컴퓨터-판독가능 매체.

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